一次性使用輸液器濾除率微粒計數器法的探討

摘 要：現行有效的國家標準GB 8368—2018對藥液過濾器濾除率項目的詳細試驗方法只有顯微計數法，其操作復雜、效率比較低，而其提到的微粒計數器法則無具體操作方法。本文對微粒計數器法的微粒特性進行探討和研究，并通過顯微計數法和微粒計數器法所得結果進行驗證。結果表明：相對于顯微計數法，微粒計數器法操作簡單、結果準確，可大大提高工作效率。

關鍵字：微粒計數器，輸液器藥液過濾器，濾除率，測試方法

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2024.04.034

0 引 言

使用一次性輸液器進行靜脈輸液是臨床治療中不可缺少的重要方法和手段。但是早在20世紀30年代，臨床使用發現一次性輸液器在輸液過程中會出現多種危害即輸液反應。而研究結果證明輸液造成的臨床危害很大一部分是由不溶性微粒引起的，其直徑一般為1～15 μm，大的直徑可達50～300 μm，隨液體進入人體，從而對人體造成嚴重危害，而藥液過濾器的使用是防止微粒進入人體的有效手段。國家標準化管理委員會2018年3月15日發布的新標準GB 8368—2018《一次性使用輸液器 重力輸液式》對藥液過濾器的濾除率規定為過濾器對直徑（20±1）μm的膠乳粒子濾除率應不小于80%。GB 8368—2018《一次性使用輸液器重力輸液式》[1]附錄A.5規定的試驗方法為顯微鏡法，同時允許使用經過附錄A.5所給方法確認過的其他等效的方法，如微粒計數器法，但未給出具體的試驗方法。ISO 8536-4：1998[2]、ISO 8536-4：2010[3]和ISO 8536-4：2019[4]均未規定微粒計數器法。

1 試驗部分

濾除率測試的是藥液過濾器對直徑（20±1）μm的乳膠粒子的過濾能力。標準乳膠粒子長時間放置會大量沉底，因此使用前需用力搖勻，而搖動會使溶液中產生大量氣泡，微粒檢測儀不能區分微粒和小氣泡，都會被當成微粒檢測，從而引起檢測結果不準。本文主要對檢測過程中微粒特性和影響因素進行試驗分析，并通過顯微計數法驗證微粒計數器法的準確性。

1.1 原理

微粒檢測儀采用光阻法進行微粒檢測，光阻法也稱為光障礙法或光遮擋法。

1.2 儀器與設備

GWJ-5S微粒檢測儀帶磁力攪拌（轉速可調，共20個調速擋位），檢測范圍為2～400 μm，取樣體積精度＜±1%，準確度讀數±10%，磁力攪拌子規格為7.3 mm×19.8 mm，生產廠家為天津市天大天發科技有限公司。

1.3 材料

國家標準物質編號GBW（E）0 9 0 018乳膠微粒標準物質，為不溶性交聯聚苯乙烯乳膠微粒與0.9%生理鹽水和防腐劑配制成標準微粒檢測液。粒徑范圍（2 0±1）μm，微粒含量標準值：79 9 0粒/100 mL，不確定度ｋ=2（315粒/100 mL），變異系數：±3.94%，批號20222005，生產廠家為北京海岸鴻蒙標準物質技術有限公司。

0.9%的氯化鈉注射液。

一次性使用輸液器，重力式：樣品1，A公司生產，批號2 2 0 313；樣品2，B 公司生產，批號20211123；樣品3，C公司生產，批號20220102。

1.4 測定方法

1.4.1 試驗條件

在層流條件下，符合GB/T 25915.1—2021中的N 5級[5]的凈化工作臺。檢測設置：預走量1.50 mL，取樣量100 mL，取樣頭位置80。

1.4.2 0.9%生理鹽水氣泡對檢測的影響

將0.9%的氯化鈉注射液用力搖勻，靜置0、2、4、6、8、10、12 min，測試溶液中≥20 μm的粒子，得到最佳靜置時間，然后在最佳靜置時間進行磁力攪拌試驗。

1.4.3 不同濃度的標準乳膠粒子中氣泡對檢測結果的影響

GB 8368—2018標準[1]要求濾除率應不小于80%，微粒計數器法所用標準乳膠粒子濃度為8000個/100 mL，即經過藥液過濾器后的濾除液的粒子濃度臨界值為160 0粒/10 0 mL左右。故用0.9%的氯化鈉注射液將標準乳膠粒子稀釋至約為1600粒/100 mL、800粒/100 mL、400粒/100 mL、200粒/100 mL的乳膠粒子溶液，用力搖勻，分別測試靜置0、2、4、6、8、10、12 min溶液中的乳膠粒子數及不同攪拌轉速的粒子數。

1.4.4 輸液器濾除率兩種方法對比試驗

（1）微粒計數器法

用3個不同廠家的一次性輸液器，每批取輸液器 5 支，安裝使其與實際使用狀態一致。取1瓶標準乳膠微粒子搖勻后倒置于輸液架上，在藥液過濾器下端收集濾出液于檢測杯中，用微粒分析儀測定100 mL 流出液中20 μm±1 μm 的粒子數。

（2）顯微計數法

用0.9%的氯化鈉注射液將標準乳膠粒子稀釋至約1000粒/100 mL，按照GB 8368—2018附錄A 5[1]規定的顯微計數法進行計數。

（3）過濾器濾除率的計算

過濾器濾除率（%）=[（標準乳膠粒子數-試驗流出液所含粒子數）/標準乳膠粒子數]×100%。

（4）兩種試驗方法結果分析

選擇獨立樣本T 檢驗法對3批不同生產企業的一次性使用輸液器的濾除率，采用兩種方法得到的檢測結果分別進行分析。

2 結果與討論

2.1 靜置時間對不同濃度的乳膠粒子測試結果的影響

在日常的檢測過程中，如果標準粒子搖勻后，立即對標準粒子進行測試，測得的微粒數會大幅超過標準物質的給定值。這是因為溶液中大量的氣泡被儀器當成微粒檢測，嚴重干擾檢測結果。因此需要靜置一段時間脫去溶液中的氣泡。水中直徑小于0.1 mm的氣泡呈現球形，直徑小于2 mm的氣泡可近似看作球形，小氣泡浮升過程中都作直線上升運動[6]。隨著溶液中乳膠微粒的增多，氣泡上升運動受到阻礙，運動時間增長，因此乳膠微粒濃度越高的溶液，靜置除氣泡的時間就越長。

從圖1、圖2可以看出，乳膠粒子濃度在800粒/100mL以上的溶液搖勻后需要靜置大概10 min，粒子濃度在400粒/100 mL搖勻后需要靜置大概4 min，而粒子濃度在200粒/100 mL搖勻后只需要靜置大概2 min。

0.9%的氯化鈉注射液搖勻后0 min檢測到的粒子數在700粒/100 mL，2 min測的時候不到10粒/100mL。氯化鈉注射液中的氣泡浮升運動由于沒有乳膠粒子的阻礙，與水中小氣泡相似，水中小氣泡（初速度為任意值）會迅速完成加速運動，瞬間達到氣泡的極限速度[7]，很快消失。

2.2 攪拌轉速對測試結果的影響

為防止檢測過程中微粒沉到檢測杯底，影響結果的準確性。在檢測過程中需對溶液進行磁力攪拌，調速擋位到11時已經足夠。

從圖3、圖4、圖5可以看出用稀釋的不同濃度乳膠粒子和未稀釋的乳膠粒子，攪拌轉速在1～11之間，檢測到的粒子數無明顯變化，即攪拌不會對乳膠粒子溶液檢測結果產生明顯影響。但攪拌轉速在升高到5時，0.9%的氯化鈉注射液溶液檢測到的粒子數有明顯升高，繼續升高攪拌轉速，檢測結果趨于穩定。因此攪拌轉速在5～11時，可能會引起溶液中產生少量氣泡，但氣泡數量不隨粒子濃度和攪拌轉速的增加而增多，不對試驗結果產生明顯影響。

2.3 輸液器濾除率兩種方法試驗結果

取3批不同生產企業的一次性使用輸液器，分別取5套輸液器用微粒計數器法和顯微鏡法進行測試，結果見表1。

2.4 兩種試驗方法結果差異性分析

采用SPSS Statistics Version20對3個不同廠家的一次性輸液器濾除率使用兩種方法得到的檢測結果分別進行分析。首先進行兩總體方差齊性的判定（F 檢驗），如果試驗結果是否方差齊性，則選擇獨立樣本T檢驗法計算兩種試驗方法檢測結果是否存在顯著性差異。

表2中，F 檢驗，Sig值均大于0. 05，說明每組樣品的兩種方法檢驗結果均為方差齊性。T 檢驗Sig均大于0.05，即兩種試驗方法檢測結果不存在顯著性差異。

3 結 語

從上面試驗可以看出，標準乳膠粒子搖勻后會產生大量的氣泡，乳膠粒子濃度越高產生的氣泡越多，消失得越慢。但通過藥液過濾器后，由于濾膜的攔截作用，流出的濾出液中氣泡大大減少，且濾出液中乳膠粒子濃度低，在收集的過程中，殘留氣泡會迅速消失，不需特別靜置等待。同時，磁力攪拌也不對結果產生明顯影響。

總之，微粒計數器法和顯微鏡法測定藥液過濾器濾除率兩者結果沒有（統計學意義上的）差別，但微粒計數器法可直接由儀器給出結果，不需要人工進行顯微鏡計數，可大大縮短檢驗時間，提高檢測效率。

參考文獻

[1]一次性使用輸液器重力輸液式：GB 8368—2018[S].

[2]Infusion equipment for medical use - Part 4： Infusion setsfor single use， gravity feed： ISO 8536-4： 1998[S].

[3]Infusion equipment for medical use - Part 4： Infusion setsfor single use， gravity feed： ISO 8536-4： 2010[S].

[4]Infusion equipment for medical use - Part 4： Infusion setsfor single use， gravity feed： ISO 8536-4： 2019[S].

[5]潔凈室及相關受控環境 第1部分：按粒子濃度劃分空氣潔凈度等級：GB/T 25915.1—2021[S].

[6]戴干策，陳敏恒.化工流體力學[M].北京：化學工業出版社，1988：678-681.

[7]徐麥容，劉成云.水中浮升氣泡的半徑和速度變化[J].大學物理，2008，27（11）：14-17.

作者簡介

任全華，本科，工程師，主要從事醫療器械檢驗檢測工作。

（責任編輯：張瑞洋）